Понижающий конвертор

 

Изобретение относится к области электротехники и можетбыть использовано г качестве бестрансформаторного низковольтного источника питания. Цель изобретения - повышение КПД. Устройство содержит по меньшей мере три цепочки из разрядных тиристоро:в 8, 9, 10, конденсаторов 1, 2, 3 и разрядных диодов 4, 5 соединенных через три импульсных двухобмоточных трансформатора 11-13 по схеме деления напряжения. Диоды 6, 7 включены между разноименными обкладками соответствующих конденсаторов. Зарядный ключ образован тиристорами 14, 15, , соединенными .через первую обмотку первого импульсного трансформатора 11. Коммутирующий конденсатор 16 включен параллельно цепи из тиристора 15 и конденсатора 1. Обмотки импульсных трансформаторов, через которые тиристоры 8-10 соединеиы с положительиым выходным выводом, связывают между собой в противофазе каждые две соседние разрядные цепочки. Использование в качестве зарядных я разрядных клю°- чей тиристоров в сочетании с предложенной схемой снижает потери на управление тиристорами за счет формиг. рования коротких импульсов ynpai e- ния. 2 ил. о S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (И) (5р 4 Н 02 М 3/07

ОГИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ч

ФЫ

I КБ.1 Х i

ГОС1ЩАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 417 t 042/24-07 (22) 30.12.86 (46) 15,06,88. Бюл. У 22 (72) С.Г.Скрипник (53) 621,314,1(088,8) . (56) Бестрансформаторный преобразователь с комбинированной стабилизацией напряжения. Сб. Полупроводниковая электроника в технике связи. М.:

Связь, 1980, с. 194.

Авторское. свидетельство СССР

Ф 571860, кл. Н 02 М 3/18, 1976, (54) ПОНЙЖАВ91Й КОНВЕРТОР (57) Изобретение относится к области электротехники И мажет быть использовано в качестве бестрансформаторного . низковольтного источника питания.

Цель изобретения - повышение КПД. устройство содержит по меньшей мере три цепочки иэ разрядных тиристороъ ,, 8, 9, 10 конденсаторов I 2, 3 и разрядных диодов 4, 5 соединенных через три импульсных двухобмоточных трансформатора 11-13 по схеме деления напряжения, Диоды 6, 7 включены между разноименными обкладкаин соответствующих конденсаторов. Зарядный ключ образован тиристораии 14, 15, соединенными .через первую обмотку первого иипульсиого трансформатора

I I. Коммутирующий конденсатор 16 включен параллельно цепи из тиристора 15 и конденсатора 1. Обмотки иипульсных трансформаторов, через которые тиристоры 8-10 соединены с положительным выходным выводом, связывают между собой в противофазе каждЫе две сосед" ние разрядные цепочки. Использование а в качестве зарядных и разрядных ключей тнристоров в сочетании с предложенной схемой снюкает потери на управление тиристораии за счет форин= ( ровання коротких импульсов управления. 2 ил. !

° 1

1403279

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве бестрансформаторного, низковольтного источника питания по5 лупроводниковой радиоэлектронной аппаратуре.

Цель изобретения — повышение КПД.

На фиг.,l представлена принципиальная схема конвертора; на фиг. 2— даны временные диаграммы управляющих импульсов и формирования выходного напряжения конвертора.

Понижающий конвертор содержит по крайней мере три конденсаторно-диод,ные цепочки с конденсаторами 1, 2, 3 и разрядными диодами 4, 5, 6, соеди:ненные друг с другом диодами 6, 7, : разрядные тиристоры 8, 9, 10, соеди;ненные катодами с положительной вы- 20, ходной шиной (выходным выводом) кон,вертора через встречно включенные

1 обмотки импульсных трансформаторов 11, 12, 13, зарядный тиристор 14;

t ! коммутационные тиристор 15 и конден- 25 !, сатор 16; блок 17 управления тиристо;рами и сглаживающие конденсаторы 18 и

19, подключенные соответственно к выходным клеммам выпрямительного мос,та, питающего конвертор, и к выходным30 ,клеммам (выводам) конвертора.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения:

I U>> и П ц„— входное напряжение заряда конденсаторов и выходное напряжение разряда конденсаторов;

U<„ - управляющее напряжение на тиристорах Т (индексы ссответствуют номерам ти- Ао ристоров по фиг. 1)

А,В,С,D,Е.- импульсы управления.

Устройство работает следующим образом.

I 45

В установившемся режиме в течение времени t открытого состояния тиристоров 14 и 15 происходит последова. тельный заряд батареи конденсаторов

1, 2, 3 током первичного источника выпрямленного высокого напряжения до

50 значения, обозначенного t (фиг. 2) .

Заряд конденсаторов идет по кривой

20-21 (фиг, 2)„ в то время как между анодом тиристора 14 и отрицательной выходной шиной конвертора (фиг. 1) приложено напряжение, изменяющееся по. отрезку синусоиды 22-23 (фиг. 2).

В точке 23 напряжение, приложенное к последовательно соединенным тиристорам 14 и 15, меняет знак и они запираются обратно приложенным напряжением.

По истечении времени задержки t необходимого для устранения влияния конечного времени эапирания тиристоров 14 и 15 на степень электрической развязки входа и выхода конвертора, подается отпирающий импульс А (фиг,2) на управляющий электрод разрядного тйристора 10 (фиг. 1). Происходит разряд конденсатора 3 на нагрузку в течение времени t> по кривой 24-25.

При включении импульсом В разрядного тиристора 9 происходит запирание тиристора 10 обратным напряжением, индуцируемым через импульсный трансформатор 13 разрядным током конденсатора 2. Одновременно конденсатор 2 разряжается на нагрузку в течение времени t< по кривой 26-27, Аналогично протекают процессы по кривой 28-29 в течение времени t,g при отпирании тиристора 8 импульсом С. Цикл конденсаторов 1-3 заканчивается с приходом отпирающего импульса D на управляющий электрод зарядного тиристора 14.

Так как тиристор 15 еще закрыт, происходит заряд последовательно сое-. диненного с рабочими конденсаторами

1-3 коммутационного конденсатора 16, емкость которого значительно меньше емкости рабочих конденсаторов, практически до мгновенного напряжения U< питайия конвертора, Рабочие конденсаторы эарядятся до напряжения, определяемого точкой 30 на фиг. 2. Ток заряда коммутационного конденсатора 16 индуцируют через импульсный трансформатор 11 обратное нагряжение, запирающее тиристор 8 в течение времени 1 . По истечении времени задержки t» необходимого для устранения влияния конечного времени запирания тиристора 8 на степень электрической развяэки входа и выхода конвертора, подается отпирающий им" пульс Е на управляющий электрод коммутационного тиристора 15, через который конденсатор 16 разряжается на конденсатор l до начального напряжения заряда конденсаторов 1-3. Повторяется последовательный заряд батареи конденсаторов током первичного источника высокого напряжения через последовательио соединенные тиристоры 14

14032 9

Коэффициент деления конвертора равен числу набранных ячеек и ограничен только рабочей частотой тиристоров.

Блок управления тиристорами 17 представляет собой генератор управляющих импульсов регулируемой частоты и функционально состоит из собствен-но генератора задающей частоты, счет-t0 чика И импульсов, тактовый вход которого соединен с выходом генератора, а выходы — с дешифратором типа "I" из

И для раздачи управляющих импульсов калдому из И тиристоров конвертора через регулируемые цепи задержки и усилители мощности.

Повьппение IGIg обусловлено тем,что тиристоры управляются короткими импульсами, при этом уменьшены потери на их управление.

Формула изобретения

Понижающий конвертор, содержащий входной, выходной и общий выводы длч подключения соответственно источника постоянного напряжения и нагрузки, по меньшей мере три цепочки, каждая иэ которых, кроме последней, состоит из Последовательно соединенных разрядного управляемого ключа, конденса" тора и разрядного диода, а последняя включает последовательно соединенные разрядный управляемый ключ и конден- 5 сатор, два зарядных. диода, соединяющих разноименные выводы конденсаторов .соответствующих смежных цепочек, зарядный управляемый ключ, одним вы40 водом подключенный к входному выводу, и выходной конденсатор, включенный между выходным и общим выводами, причем свободные выводы диодов указанных цепочек и конденсатора последней цепо- .ки соединены с общим выводом, о тл и ч а ю m v. и с я тем, что, с целью повышения КПД, в качестве разрядных ключей использованы последовательно переключаемые с помощью системы управления тнристоры и дополнительно введены три двухобмоточньгх импульсных трансформатора, коммутирующий конденсатор и дополнительньп тиристор, катодом подключенный к общей точке соединения конденсатора и разрядного тиристора первой цепочки, а анодом соединенный через первую обмотку первого импульсного трансформатора, включенную в обра".íoì направлении по отношению к второй обмотке этого трансформатора с катодом зарядного тиристора, используемого в качестве указанного зарядно" î ключа, причем коммутирующий конденсатор включен межд анодом дс олнительного тиристора и общей точкой соединения конденсатора и разрядного диода первой цепочки, катод разрядного тиристора первой цепочки соединен с выходным выводом через цепь из последовательно-встречно соединенных второй обмотки первого импульсного трансформатора и первой обмотки второго импульсного трансформатора, включенной в обратном направлении по отношению к второй обмотке этого же трансформатора, катод разрядного тиристора второй цепочки соединен с вы" ходным выводом через цепь из последовательно-встречно соединенных первой обмотки третьего импульсного трансформатора и второй обмотки второго импульсного трансформатора, а катоц разрядного тиристора третьей цепочки соединен с выходным выводом через вторую обмотку третьего импульсного трансформатора, включенную в обратном направлении по отношениюк первой обмотке этого же трансформатора.

I 403279

Тираж 665 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

lI3035, Москва, Ж-35, Раушская наб.„ д. 4/5

Заказ 371 I

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л.устинкина Фаа 2

Редактор IO.Ïåòðóøêo Техред А. Кравчук Корректор Л.Пилипенко